建設工事現場の作業員も知っておきたい太陽光発電とはどのような仕組みか
家の屋根や空き地などに並んでいる「ソーラーパネル」を目にしたことがある方もいることでしょう。
このソーラーパネルは、太陽光で発電を行うためのパネル上の設備ですが、一番小さい単位である「セル」を板状につなげたものです。
そして「太陽光発電」は、光エネルギーから直接、電気を作る太陽電池を利用する発電方式であり、エネルギー源が太陽光なので設置する地域に制限がなく導入しやすいシステムといえます。
太陽光発電が増えた理由は、そのシステムに魅力やメリットを認める方が多いからといえますが、太陽光で発電する仕組みについて解説していきます。
太陽光発電とは
太陽光発電とは太陽の光エネルギーで発電することですあり、たくさん使っても枯渇することのなり太陽の光を活用した再生可能エネルギーの1つです。
世界で太陽光発電が初めて使われたのは、1958年のアメリカの人工衛星で、燃料が届くことのない宇宙でも電源として使用されました。
世界では303GW（ギガワット）以上の太陽光発電が導入されていますが、発電中でもCO2など有害物質を発生させない特性から多く利用されています。
気候変動防止のためにも、世界が太陽光発電に注力しているといえます。
太陽光による発電の仕組み
太陽光発電は半導体に光をあてて電気を発生させる光電効果により発電します。
ソーラーパネルやモジュールと呼ばれる太陽電池は、n形とp形という2つのシリコン半導体を重ね合わせた構造になっています。
太陽光が半導体にあたると、電子が光のエネルギーを吸収し動きますが、2か所の電極を導線で結ぶと電流が流れる仕組みです。
エネルギーを抱える電子が動き出すことで、半導体に戻っていくサイクルを繰り返し、電力が供給される流れとなります。
ソーラーパネルと呼ばれる太陽電池は、もっとも小さな単位であるセルを板状に繋げたもので、モジュールとも呼ばれます。
このモジュールをつなげて最大の単位とされるのがアレイですが、1枚のセルは出力が小さいため、屋根に設置されるのはモジュール単位の太陽電池です。
太陽光発電のメリットとデメリット
太陽光発電は、自然エネルギーを利用するため枯渇してしまう心配がないことがメリットです。
発電するときには二酸化炭素など出すことがないため、仕組みは単純で管理しやすい上に、、環境にやさしいという特徴があります。
ただし大量の電気を作るには広大な土地が必要となり、エネルギー密度が低いことはデメリットです。
夜間や雨・曇りの日には発電できないなど、自然の影響を受けてしまうこともデメリットといえるでしょう。
